CC BY
20СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Артамонова В.Г. Баянов Э.И. // Медицина труда и промышленная экология. 2005. № 4. С. 6—12.
2. Базарный В.В., Тихонина ЕА., Шилко Ю.В. // Клиническая лабораторная диагностика. 2007. № 8.
С. 48—49.
3. Биохимические и цитохимические методы определения активности ферментов и фермент-субстратных систем различной клеточной локализации: мет. рекомендации / Р.В. Меркурьева, Г.Л. Билич, Р.П. Нарциссов. — М., 1982.
4. Воробьев М.В. Автореф. дис. ... к. м.н. Иваново, 2006. 26 с.
5. Газалиева М.А. // Гиг. и сан. 2009. № 3. С. 73—75.
6. Газалиева М.А. // Гиг. и сан. 2010. № 1. С. 69—70.
7. Иванова Ё.А. Цитохимия ферментов клеток крови в диагностике, оценка характера течения и эффективности в терапии некоторых профессиональных заболеваний: ав-тореф. дис. ... докт. мед наук. М., 1991. 47 с.
8. Методические рекомендации по разработке референтных величин лабораторных показателей: мет. рекомендации / В.В. Меньшиков, Л.М. Пименова.
М., 1983.
9. Рыбаков ИД., Бакиров А.Б., Гайнуллина М.К., Масягутова Л.М. // Казанский медицинский журнал.
2011. 92. № 2. С. 284—286.
10. Рыбаков ИД., Бакиров А.Б., Масягутова Л.М. // Мед. труда 2010. № 5, С. 5—8.
11. Цапко В.Г., Стеренбоген М.Ю // Мед. труда. 1999. № 4. С. 15—19.
12. Hayhoe, F.G. J. Haematological cytochemistry / F.G. J. Hayhoe, D. Quaglino. New Jork, 1980. 197 P.
Поступила 08.02.12
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ
Масягутова Ляйля Марселевна,
заведующий клинико-диагностической лаборатории, канд. мед. наук. E-mail: [email protected]. Бакиров Ахат Бариевич,
директор ФБУН «Уфимский НИИ медицины труда и экологии человека», докт. мед. наук, профессор. Email: [email protected]. Бадамшина Гульнара Галимяновна,
врач клинико-диагностической лаборатории E-mail: [email protected]. Гимранова Галина Ганиновна,
заместитель директора по научной и организационно-методической работе. E-mail: [email protected].
УДК 577.115:616.5-002.828
Л.П. Кузьмина, Н.И. Измерова, Н.А. Лазарашвили, М.М. Коляскина, Л.М. Безрукавникова, А.А. Ларкин, Я.А. Петинати
ОБ ИНФОРМАТИВНОСТИ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ПРОЦЕССОВ ПЕРЕКИСНОГО ОКИСЛЕНИЯ ЛИПИДОВ У БОЛЬНЫХ ПРОФЕССИОНАЛЬНЫМИ АЛЛЕРГОДЕРМАТОЗАМИ
Федеральное государственное бюджетное учреждение «Научно-исследовательский институт медицины труда» Российской академии медицинских наук, Москва
При оценке процессов перекисного окисления липидов у больных профаллергодерматозами выявлена гиперактивация процессов свободнорадикального окисления. Установлено, что определение количественного содержания диеновых конъюгатов и конечных продуктов свободнорадикального перекисного окисления липидов (ПОЛ) в сыворотке крови являются информативными показателями как для оценки факторов воздействия на организм, так и для оценки степени тяжести заболевания и эффективности средств индивидуальной защиты.
Ключевые слова: профаллергодерматозы, перекисное окисление липидов, диеновые конъюгаты.
L.P. Kouzmina, N.I. Izmerova, N.A. Lazarashvili, M.M. Kolyaskina, L.M. Bezrukavnikova, A.A. Larkin, Ya.A. Petinati. On information value of lipid peroxidation parameters in patients with occupational allergic dermatoses
Federal State Budgetary Institution Research Institute of Occupational Health under the Russian Academy of Medical Sciences , Moscow
Evaluation of lipid peroxidation in patients with occupational allergic dermatoses revealed activation of free radical oxidation. Serum levels of diene conjugates and end products of free radical lipid peroxidation appeared to be informative parameters for assessing influences on body system and for estimating the disease severity and the individual protective means efficiency.
Key words: occupational allergic dermatosis, lipid peroxidation, diene conjugates.
Принципиально новые возможности для понимания отдельных сторон патогенеза профессиональных аллергодерматозов открывает одно из направлений современной медицины — клиническая мембранология. Известно, что чрезмерная активация свободнорадикальных и пе-рекисных реакций является одним из главных факторов повреждения клеточных мембран. Решающее значение при этом имеют изменения физико-химических свойств липидов и появление структурных дефектов в мембране, так называемых простейших каналов (кластеров). Изменение физико-химических свойств липидов мембран ведет к изменениям конформации липопротеиновых и белковых комплексов и в связи с этим — к ин-гибированию активности ферментных систем [3].
Указанные процессы, в свою очередь, приводят к нарушениям важных для жизнедеятельности клеток процессов — рецепции и передачи гуморальных воздействий, трансмембранного переноса ионов и молекул, возбудимости, генерации и проведения нервных импульсов, обмена веществ, межклеточных взаимодействий и др.
Свободнорадикальные процессы и реакции свободнорадикального перекисного окисления липидов (ПОЛ) — необходимое звено таких жизненно важных процессов, как транспорт электронов в цепи дыхательных ферментов, синтез простагландинов и лейкотриенов, пролиферация и дифференцировка клеток, фагоцитоз, метаболизм катехоламинов и др. В реакции ПОЛ могут вовлекаться белки, нуклеиновые кислоты, липиды, в особенности фосфолипиды. Процессы ПОЛ играют определенную роль в регуляции липидного состава биомембран и активности ферментов. Продукты липопероксидных реакций могут оказывать как прямое действие на активность ферментов, так и опосредованное — через изменение состояния мембран, с которыми ассоциированы молекулы многих ферментов.
Интенсивность свободнорадикального пере-кисного окисления липидов регулируется соотношением факторов, активирующих (проокси-дантов) и подавляющих (антиаксидантов) этот процесс. К числу наиболее активных прооксидан-тов относятся легко окисляющиеся соединения, индуцирующие появление свободных радикалов, в частности нафтохиноны, восстановители — надфн2, надн2, липоевая кислота, продукты метаболизма простагландинов и катехоламинов.
Накопление в мембране липидных гидроперекисей приводит к их объединению в мицеллы, создающие трансмембранные каналы проницаемости, по которым возможен неконтролируемый ток катионов и других молекул органических и
неорганических веществ в клетку и из нее, что, как правило, фатально для клетки [1].
Увеличение образования продуктов свобод-норадикального перекисного окисления липидов (ПОЛ) и параллельно с этим — кластеров может привести к фрагментации мембран и к гибели клетки. Этот процесс получил название детергентного действия продуктов ПОЛ.
При воздействии повреждающих факторов сепаративный ресинтез альтерированных или утраченных липидных, белковых, липопротеидных, гликопротеидных и других молекул мембран, а также их синтез de novo существенно подавляются. Эффективность восстановления мембран становится недостаточной. Это потенцирует степень и масштаб повреждения мембранного аппарата клеток.
Нарушения жизнедеятельности клетки могут быть результатом расстройств одного или нескольких уровней реализации регуляторных механизмов. Например, действие патогенных факторов вызывает изменение числа, чувствительности рецепторов клетки к биологически активным веществам (БАВ), нарушение функции внутриклеточных посредников («мессенд-жеров») регуляторных воздействий. Накопление токсичных продуктов ПОЛ изменяет физико-химические свойства мембран, что сопровождается нарушением клеточного ответа на регулирующий стимул. На уровне метаболических процессов, регулируемых вторыми посредниками или другими внутриклеточными факторами, также возможны многочисленные расстройства. Так, нарушение активации клеточных ферментов, например, в связи с дефицитом внутриклеточных мессенджеров циклических нуклеотидов: цАМФ или цГМФ, может существенно изменить интенсивность метаболических реакций и как следствие — привести к расстройству жизнедеятельности клетки [6].
Конечным продуктом ПОЛ является малоновый диальдегид. Наряду с малоновым ди-альдегидом к молекулярным продуктам ПОЛ относятся диеновые конъюгаты гидроперекисей, кетодиены и карбонилы (вторичные молекулярные продукты ПОЛ), которые также отражают степень выраженности процессов ПОЛ.
Диеновые конъюгаты, являющиеся первичными продуктами ПОЛ, относятся к токсическим метаболитам, которые оказывают повреждающее действие на липопротеиды, белки, ферменты и нуклеиновые кислоты. Дальнейшими продуктами ПОЛ являются альдегиды и кетоны (малоновый диальдегид и др.), которым принадлежит важная роль в синтезе простагландинов, прогестерона
и других стероидов. При взаимодействии ди-альдегидов со свободными группами мембранных соединений образуются конечные продукты ПОЛ ( основание Шиффа и др.), непрерывное накопление которых дестабилизирует мембраны и способствует деструкции клеток [7].
Токсическое действие продуктов свободноради-кального окисления вызывает развитие иммуннопа-тологических процессов. Повреждающее действие вышеуказанных соединений носит неспецифический характер и является составным элементом типового патологического процесса. Патологические эффекты активных форм кислорода (АФК) обусловлены блокированием SH-групп ферментов и их инактивацией, гидроксилированием оснований ДНК и ее фрагментацией, развитием перекисного окисления липидов и дестабилизацией
клеточных мембран. Указанные процессы вызывают торможение репликации ДНК и соответственно угнетение пролиферативной способности в первую очередь быстроделящихся клеток, в том числе и активно пролиферирующих клеток иммунной системы. Известно, что образование АФК в период иммунной или воспалительной реакции осуществляется преимущественно фагоцитами, полиморфноядерными лейкоцитами, естественными киллерами и Т-лимфоцитами. Такое избыточное накопление интермедиаторов АФК является причиной окислительного стресса и вызывает гибель как самих клеток продуцентов АФК, так и других клеток лимфоидного и нелимфоидного ряда [5].
В связи с этим целью данного исследования явилось изучение процессов перекисного окисления липидов у больных профессиональными аллергодерматозами и оценка информативности различных показателей
Материал и методы исследований При оценке системы ПОЛ при различных заболеваниях наиболее часто используют определение малонового диальдегида по реакции с 2-тиобарбитуровой кислотой (ТБК) или определение диеновых конъюгатов. Определение таких показателей, как кетодиены и карбонилы, практически не встречается в отечественных медицинских исследованиях.
Для решения поставленной в работе цели с учетом известных звеньев патогенеза аллергических заболеваний кожи и характера действующих производственных факторов был разработан комплекс биохимических показателей, характеризующий активность свободнорадикальных процессов.
Программа биохимического обследования включала: определение ТБК-активных продуктов ПОЛ (ТБКАП) в сыворотке крови в реакции с 2-тиобарбитуровой кислотой спектрофотомет-
рическим методом [2], определение катаболитов ПОЛ (диеновые конъюгаты (ДК), кетодиены (КД) и карбонилы (КБ)) проводили в гексано-вом экстракте сыворотки крови спектрофотомет-рическим методом (Ротре11а А., 1987).
Проведено обследование 144 больных с профессиональными аллергодерматозами. Все они контактировали с веществами сенсибилизирующего и раздражающего действия. У всех больных была выявлена повышенная чувствительность к тому или иному химическому веществу по результатам кожного тестирования: цементу и бетону — у 37 человек, органическим растворителям — у 17, соединениям хрома — у 23, солям никеля — у 15, соединениям кобальта — у 4, синтетическим смолам, клеям, краскам — у 21, антибиотикам и фармацевтическим средствам — у 9, минеральным удобрениям и ядохимикатам — у 3. Большая часть больных была занята в строительстве, производстве строительных материалов или работала на домостроительных комбинатах — 76 человек (52,8%) и имела профессии отделочника, плиточника, штукатура, маляра, слесаря, формовщика, монтажника, машиниста.
Основная масса обследованных больных (79% женщин и 21% мужчин) представлена средней и старшей возрастными группами. Развитие профессионального заболевания кожи в 86% случаев наблюдалось у лиц со стажем работы во вредных условиях труда от 10 лет и более.
В зависимости от формы профессионального аллергического заболевания кожи все обследованные были разделены на три группы. Первую группу составили 97 больных профессиональной экземой. Во вторую группу (32 чел.) вошли больные профессиональным аллергическим дерматитом. Третью группу составили лица (15 чел.), имеющие профессиональные аллергодерматозы (экзема или аллергический дерматит) в сочетании с профессиональной бронхиальной астмой.
Результаты исследований и их обсуждение. Результаты определения продуктов перекисного окисления липидов в сыворотке крови представлены в таблице 1. Анализ полученных данных выявил у всех обследованных лиц гиперактивацию процессов перекисного окисления липидов, характеризующуюся достоверным повышением уровня метаболитов перекисного окисления липидов (ДК, КД и КБ, ТБКАП).
С увеличением трудового стажа (более 30 лет) обследованных лиц выявлено достоверное увеличение продуктов ПОЛ. Содержание ТБКАП в сыворотке лиц со стажем работы от 1 до 10 лет находилась в пределах от 1,66 мкмоль/л до 4,62 мкмоль/л, среднее значение 2,64±0,2 мкмоль/л. У 6% обследованных лиц
Таблица 1
Содержание метаболитов иерекисиого окисления липидов в плазме крови обследованных групп, мкмоль/л.
Группа Число больных Биохимический показатель
ТБКАП ДК КД КБ
I Профессиональная экзема 61 3,24+0,09*** 17,2+0,8*** 3,61+0,14*** 173,0+2,4***
II Профессиональный аллергический дерматит 22 3,27+0,15*** 18,6+1,6*** 2,44+0,28 177,5+4,6***
III Профаллергодерматозы и профессиональная бронхиальная астма 20 3,9+0,2*** 14,6+1,4*** 2,26+0,17 168,0+4,6***
IV Контроль 40 2,4±0,1 6,4+0,4 2,09+0,1 146,5+3,4
Примечание. Достоверность различий с контрольной группой. *** р<0,001.
Таблица 2
Содержание метаболитов перекисного окисления липидов в плазме крови обследованных групп в зависимости от воздействующего фактора, мкмоль/л
Воздействующий фактор Биохимический показатель
Диеновые конъюгаты, мкмоль/л Кетодиены, мкмоль/л Карбонилы, мкмоль/л
Аллергодерматозы от воздействия металлов-аллергенов (Сг, N1, Со) 18,3+0,9* 2,83+0,14* 178,6+3,0*
Аллергодерматозы от воздействия веществ раздражающего действия (растворители, краски и др.) 15,4+0,9 2,36+0,18 169,4+2,4
Примечание. Достоверность различий с группой аллергодерматозов от воздействия веществ раздражающего действия:
* р<0,05.
данной группы выявлено повышенное содержание ТБК -активных продуктов ПОЛ по сравнению с контрольной группой. В группе больных со стажем работы от 10 до 20 лет содержание ТБКАП колебалось от 1,65 мкмоль/л до 5,23 мкмоль/л, среднее значение — 3,36±0,14 мкмоль/л. Среди обследованных лиц этой группы 19% лиц имели повышенное содержание ТБКАП в сыворотке. Содержание ТБКАП в сыворотке лиц со стажем работы от 20 до 30 лет находилось в пределах значений 2,085,54 мкмоль/л, среднее значение 3,43±0,15
мкмоль/л, у 26% обследованных лиц показатели содержания ТБКАП превышали верхнюю границу содержания их в контрольной группе. В группе больных со стажем работы свыше 30 лет содержание ТБКАП колебалось от мкмоль/л до 5,74 мкмоль/л, среднее значение — 3,59±0,1 мкмоль/л. Среди обследованных лиц этой группы 28% лиц имели повышенное содержание продуктов ПОЛ в сыворотке.
Учитывая полученные данные об изменении содержания ТБКАП в сыворотке крови в группах в зависимости от стажа работы, был проведен корреляционный анализ. Положительная корреляционная связь между содержанием
ТБКАП и стажем была выявлена в группах со стажем работы свыше 20 лет, показатель корреляции составил 0,54 (р=0,05).
Известно, что процессы свободнорадикального окисления липидов играют существенную роль при физиологическом старении организма. Свободно-радикальное окисление макромолекул приводит к накоплению неспецифических повреждений, характерных для старения [4]. Свободные радикалы, содержащие кислород, играют в процессе старения роль универсального повреждающего фактора. Среди больных профаллергодерматозами с увеличением стажа работы средний возраст тоже возрастает. Однако корреляции между возрастом и содержанием в крови ТБКАП не обнаружено.
Для выявления особенностей изменения состояния процессов перекисного окисления ли-пидов у больных профаллергодерматозами в зависимости от воздействующего фактора все обследованные были разделены на две группы:
1-я группа — больные профаллергодерма-тозами от воздействия металлов-аллергенов
(Сг, N1, Со) — 43
2-я группа — больные профаллергодерматоза-ми от воздействия веществ раздражающего действия (растворители, краски и др. человек.
При проведении анализа уровня катаболитов перекисного окисления липидов в зависимости от воздействующего фактора было выявлено, что в группе аллергодерматозов от воздействия металлов-аллергенов (Сг, N1, Со) достоверно (р<0,05) выше уровни диеновых конъюгатов, кетодиенов и карбонилов, достоверно (р<0,05) выше по сравнению с группой аллергодерматозов от воздействия веществ раздражающего действия (растворители, краски и др.) (табл. 2). Полученные данные согласуются с выраженностью клинического течения заболевания у лиц, подвергающихся воздействию преимущественно металлов-аллергенов.
Информативность показателей ПОЛ при про-фаллергодерматозах может быть использована при оценке эффективности профилактических мер и проводимой терапии, а также для оценки эффективности дерматологических средств индивидуальной защиты кожи. В связи с этим для оценки эффективности защитного крема двойного действия (гидрофобного и гидрофильного) был применен комплекс клинических и биохимических показателей, включающий определение количественного содержания диеновых конъюгатов, кетодиенов и карбонилов в сыворотке крови до и после применения указанного крема в течение 6 месяцев.
Анализ результатов исследований выявил у обследованных лиц до применения защитного средства активацию процессов ПОЛ, характеризующуюся достоверным повышением содержания диеновых конъюгатов — до 19,3±0,7 мкмоль/л (контроль 6,4±0,4мкмоль/л). Через 6 месяцев использования крема значительно снизился уровень диеновых конъюгатов до 8,2±0,6 мкмоль/л (в 2,4 раза меньше по сравнении с исходными показателями). При анализе результатов определения карбонилов и кетодиенов достоверных различий до и после применения защитных кремов выявлено не было.
Выводы. 1. У больных с диагнозом профессиональный аллергодерматоз выявлено увеличение интенсивности процессов свободнорадикального окисления, характеризующееся достоверным повышением уровня продуктов перекисного окисления липидов (ТБК-активных продуктов, диеновых конъюгатов, кетодиенов и карбонилов). 2. Количественное содержание диеновых конъюгатов и конечных продуктов ПОЛ в сыворотке крови является наиболее информативным показателем как для оценки факторов воздействия на организм, так и для оценки степени тяжести заболевания, эффективности средств индивидуальной защиты кожи и может быть рекомендовано для оценки эффективности проводимой терапии.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Абрамова Ж.И., Оксенгендлер Г.И. Человек и противоокислительные вещества. Л.: Наука, 1985. 230 с.
2. Архипова О.Г. Шацкая H.H., Семенова Л.С. и др. Методы исследования в профпатологии. М., 1988, 208 с.
3. Арчаков А.И. Микросомальное окисление. М.: Наука. 1975. 327 с.
4. Воскресенский О.Н., Жутаев И.А., Бобырев
B.H. // Вопросы медицинской химии. 1982. Т. 28. Вып. 1. С. 14—28.
5. Лебедев В.В. // Вестник РАМН. 2004. № 2.
C. 34—40.
6. Литвицкий П.Ф. Патофизиология М.: Геотар-мед, 2002, 752 с.
7. Никифоров А.П. и др. Сравнительные данные диагностического значения показателей перекисного окисления при некоторых дерматозах. Роль процессов свободнорадикального окисления липидов в патогенезе хронических дерматозов и методы их коррекции. Свердловск. 1987. С. 88—96.
Поступила 02.05.12
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ
Кузьмина Людмила Павловна,
зав. клиническим отделом и зав. лаб. медико-биологических исследований клиники ФГБУ «НИИ МТ» РАМН, докт. биол. наук, профессор. E-mail: [email protected]. Измерова Наталия Ивановна,
зав. отделения дерматологии клиники ФГБУ «НИИ МТ» РАМН, докт. мед. наук, профессор. E-mail: [email protected]. Лазарашвили Нана Анзориевна,
ст. научн. сотр. лаборатории медико-биологических исследований клиники ФГБУ «НИИ МТ» РАМН, канд. мед. наук. E-mail: [email protected]. Коляскина Мария Михайловна,
ст. научн. сотр. лаборатории медико-биологических исследований клиники ФГБУ «НИИ МТ» РАМН, канд. мед. наук. E-mail: [email protected]. Безрукавникова Людмила Михайловна,
ст. научн. сотр. лаборатории медико-биологических исследований клиники ФГБУ «НИИ МТ» РАМН, канд. мед. наук. E-mail: [email protected]. Ларкин Александр Анатольевич,
врач отделения дерматологии клиники ФГБУ «НИИ МТ» РАМН, канд. мед. наук. E-mail: [email protected]. Петинати Яна Александровна,
врач отделения дерматологии клиники ФГБУ «НИИ МТ» РАМН, канд. мед. наук. E-mail: [email protected].
